Avaliação da contaminação potencial de As numa zona de minas abandonadas uma abordagem geoestatística

Avaliação da contaminação potencial de As numa zona de minas abandonadas uma abordagem geoestatística ALBUQUERQUE, MTD & ANTUNES, IMHR Polytechnic Institute of Castelo Branco Castelo Branco, Portugal. teresal@ipcb.pt, imantunes@ipcb.pt

Agenda 1. Atividades mineiras 2. Anomalias geoquímicas 3. A área de Segura estudo de caso 4. Mapas de iso-probabilidade para a contaminação potencial de As 5. Conclusões e desenvolvimentos futuros

Indústria mineira em Portugal Uma das mais importantes atividades económicas durantes várias décadas Instaladas e abrangendo áreas limitadas mas podendo impactar grandes áreas

Ausência de recuperação ambiental Impacte ambiental Saúde pública

As explorações são subterrâneas e a céu aberto Os minérios são extraídos e processados diretamente, permanecendo os estéreis acumulados e sem proteção

Anomalias geoquímicas Elementos metálicos assinaturas geoquímicas Mineralizações de sulfuretos Geoquímica da área Processos de oxidação dos sulfuretos ph Processos químicos Dissolução e mobilidade dos elementos Pode ser neutralizado pela ocorrência de precipitados e carbonatos

Enquadramento geografico

Enquadramento geológico Geological map of Portugal Mapa geológico de Portugal, 1/500000 (1992) Complexo xistograuváquico Formação do Rosmaninhal (CBR) Formação de Malpica (CBM)

Águas de Segura 15 amostras colhidas: 4 vezes /ano nascentes poços X Nascentes e pequenas minas

Veios de quartzo mineralizados em Ba-Pb-Zn Distribuição do As Veios de quartzo mineralizados em Sn- W st stream; rt small retention; sp - spring sp spring; w well; st stream As águas associadas aos filões de quartzo mineralizados em Sn-W quartz e apresentando anomalias de As nos solos mostram um teor mais elevado em As do que as águas associadas aos veios mineralizados em Ba-Pb-Zn (amostras 12, 13, 17, 9 and 11).

Ba-Pb-Zn quartz veins Sn-W quartz veins st stream; rt small retention; sp - spring VMAh valor paramétrico para consumo humano; VMRr valor paramétrico para fins agrícolas sp spring; w well; st stream As águas encontram-se contaminadas e não deverão ser utilizadas.

Using indicator kriging for the evaluation of As potential contamination

Objectivo A compreensão da distribuição espacio-temporal da dissiminação do As permitirá um melhor conhecimento da sua mobilidade e caracterização do risco.

Amostragem A amostra nº 1 foi recolhida for a da zona de influência das minas, representando o background geoquímico. Todas as outras amostras foram recolhidas a jusante. Village 13 elementos foram analisados incluindo conductividade, ph, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Li, As, SO 4 2-, Residuo seco, Amostras de água (pontos vermelhos): 1 Background, 2 Outlier nos dois meses analisados; área urbana (pontos pretos) e minas abandonadas(elipses amarelas).

Estatística descritiva A distribuição de As apresenta uma acentuada assimetria positiva devido à presença de outliers, nos dois meses estudados. Box-plot de As (Outubro e Dezembro). Ponto 2: outlier

Os valores mais baixos de As, encontrados no mês de Outubro, podem justificar-se pela retenção de As por materiais oxi-hidróxido contrariando a espectável concentração num mês que foi seco. No mês de Dezembro os maiores valores de As podem estar associados com a diluição de Fe, que retêm este metal.

metodologia Para a caracterização vulnerabilidade foram construídas duas novas variáveis indicatriz : 1) A primeira (I 1 ) considerando o valor paramétrico (0.05mg/L) como cut-off, de forma a permitir a caracterização da vulnerabilidade específica (extrínseca). 2) A segunda (I 2 ), considerando o background sazonal de As como cut-off, de forma a permitir a quantificação da vulnerabilidade intrínseca, uma vez que o valor do background depende unicamente das características geológicas e hidrogeológicas da zona em estudo.

Variografia A estrutura espacial, da distribuição do As, é mais robusta para o mês de Outubro quando comparado com o mês de Dezembro. Variogramas experimentais e modelos ajustados para (I 1 ) e (I 2 ), para os meses de Outubro e Dezembro

Mapas de Iso-probabilidade (I 1 ) Outubro mostra fortes anomalias a norte correspondendo à água drenada das minas abandonadas. Durante o mês de Dezembro duas fortes anomalias foram identificadas Mapas de iso-probabilidade para valores de As superiores ao valor paramétrico - I 1

Mapas Iso-probabilidades (I 2 ) A probabilidade de exceder o background geoquímico local é elevado, para toda a área em estudo. No entanto, as maiores anomalias tendem a coincidir com aquelas em que a probabilidade de ultrapassar o valor paramétrico é maior (I 1 ). Os valores de mais baixa probabilidade, de exceder o background geoquímico local, estão a SW da área em estudo e coincidindo com aquelas em que a probabilidade de exceder o valor paramétrico é menor (I 1 ). Mapas de iso-probabilidade para valores de As superiores ao background sazonal(i 2 )

Conclusões 1. As associado a mineralizações de sulfuretos é tóxico para pequenas concentrações; 2. A avaliação do risco, tendo em conta a proximidade às minas abandonadas, necessitam uma avaliação das vulnerabilidades intrínseca e extrínseca, conduzindo a uma quantificação da probabilidade de contaminaçãoi associada à atividade antropogénica; 3. A krigagem da Indicatriz foi utilizada como metodologia para a construção de mapas de iso-probabilidade

4. Foram construídas duas variáveis indicatriz. A primeira (I 1 ), onde foi considerado o valor paramétrico, para as águas, do As (0.05 mg/l) como valor de cut-off e pode ser considerada como uma probabilidade associada à vulnerabilidade específica (extrínseca). A segunda (I 2 ), considera o background sazonal de As como valor cut-off e quantifica uma probabilidade associada à vulnerabilidade intrínseca; 5. Durante o mês de Outubro e Dezembro observam-se fortes anomalias associadas à drenagem de águas provenientes das áreas correspondentes às minas abandonadas. Estas anomalias indicam uma elevada probabilidade para a ocorrência de águas contaminadas por As e não deverão ser utilizadas para consumo humano.